4月10日上午，永川區(qū)板橋鎮(zhèn)，一輛水稻插秧機正在田間作業(yè)。奇怪的是，這輛插秧機上并沒有操控人員。原來，工作人員提前將育好的秧苗一盤盤放入這臺插秧機，只需站在田埂上遙控指揮。隨著機器緩緩前行，秧苗便自動插入稻田里。幾個來回，一塊稻田就插滿了秧苗。

這款插秧機是西南地區(qū)首款無人駕駛插秧機，由重慶文理學(xué)院智能制造工程學(xué)院教授趙立軍領(lǐng)銜的山地智能農(nóng)業(yè)裝備及機器人團隊研發(fā)，目前已在重慶市永川、江津等多個區(qū)縣推廣，累計示范1.5萬余畝。該團隊成立6年來，實現(xiàn)了10余款智能農(nóng)機相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，銷售額超過億元。

重慶丘陵山地

耕種“無好機可用”

3月31日上午，記者走進重慶文理學(xué)院B區(qū)智能制造工程學(xué)院山地智能農(nóng)機實驗室時，趙立軍正帶著五六名研究生反復(fù)測試一款可用于山地果園除草的小型智能農(nóng)機。

“實驗室里的農(nóng)機，都是我們團隊的‘寶貝’?！痹诤邶埥L大的趙立軍，從小就立志要做農(nóng)機研發(fā)與推廣者，改變傳統(tǒng)農(nóng)耕勞作的局面。

為啥會來到重慶？趙立軍介紹，2018年，他因公多次到重慶參加學(xué)術(shù)交流會議，走訪調(diào)研了重慶多個區(qū)縣的農(nóng)機應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)重慶農(nóng)機發(fā)展水平還有很大的提升空間。

“重慶是典型的丘陵山地地形，缺少適用的智能農(nóng)機。”趙立軍說，這正好契合了他的研究方向。2019年，趙立軍入職重慶文理學(xué)院，學(xué)校組建了由他領(lǐng)銜的山地智能農(nóng)業(yè)裝備及機器人團隊，在西南地區(qū)率先開展丘陵山地智能農(nóng)機和農(nóng)業(yè)機器人研發(fā)設(shè)計與推廣應(yīng)用。

在重慶做智能農(nóng)機，難度比全國大多數(shù)省區(qū)市高。

“重慶的丘陵山地邊界不規(guī)則、地塊面積小，存在作業(yè)難、地形起伏大等難題，導(dǎo)致農(nóng)機通過性差。”趙立軍解釋，受地形影響，大型農(nóng)用機械不適用于山區(qū)小田塊作業(yè)，因此重慶普遍采用小型農(nóng)機進行作業(yè)，但大部分微耕機工作效率低、勞動強度大，已不再適應(yīng)未來規(guī)模化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，重慶市大部分耕地不能滿足大中型農(nóng)機通行作業(yè)條件。不僅如此，2023年全市農(nóng)作物耕種收綜合機械化率只有56.8%，比全國低17.5%。

以柑橘為例，重慶柑橘生產(chǎn)綜合機械化率僅為32.6%，人工成本占到總成本的六成以上。大部分經(jīng)濟作物在播種、栽植、田管、采收等環(huán)節(jié)“無好機可用”“無適機匹配”。

傳統(tǒng)水稻插秧裝備

加入了智能化元素

“趙老師，你們可得幫我們想想辦法，不然這批裝備就白買了?！眻F隊剛成立，永川陶義農(nóng)機合作社負責(zé)人李剛便找到趙立軍，向他尋求幫助。

原來，該合作社引進在北方已廣泛推廣應(yīng)用的水稻插秧裝備，但在落地重慶的過程中，出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎易陷車、作業(yè)質(zhì)量不高、駕駛員操作難度大等“水土不服”問題。

怎么辦？合作社將水稻插秧機關(guān)鍵技術(shù)改進項目委托給趙立軍。

“這款插秧機本身已是十分成熟的產(chǎn)品，如果改變整體構(gòu)造會出現(xiàn)問題?！壁w立軍帶領(lǐng)團隊開始研究。經(jīng)過“頭腦風(fēng)暴”，他們決定為插秧機加入智能化元素，讓它成為“聽話的鐵牛”。

團隊為插秧機加載自動導(dǎo)航系統(tǒng)，實現(xiàn)自動行走、自主插秧作業(yè)。他們還把之前的機械方向盤換成電動方向盤，從而實現(xiàn)自動控制。

經(jīng)過兩年的研發(fā)和試驗，2021年，趙立軍團隊研發(fā)出西南地區(qū)首款無人駕駛水稻插秧機。這款插秧機能確保在24小時無人駕駛作業(yè)的條件下，根據(jù)自動規(guī)劃的路徑進行插秧，并根據(jù)地塊高低自動調(diào)整插秧深度，既減少了人力物力的投入，又保持了高精度，為后期管理和收割打下了良好基礎(chǔ)。

無人駕駛水稻插秧機面世沒多久，國內(nèi)不少農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)敏銳地察覺到這款農(nóng)機在丘陵山地的運用前景。哈爾濱星途導(dǎo)航科技有限公司、上海聯(lián)適導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司等智能農(nóng)機企業(yè)聞訊而來，與趙立軍團隊達成技術(shù)合作協(xié)議，在市場上推出一批擁有無人駕駛控制系統(tǒng)的山地插秧機。目前，該產(chǎn)品已在永川、江津、開州等區(qū)縣推廣使用。

“我們也沒想到轉(zhuǎn)化得這么順利。”趙立軍分析，這是因為智能農(nóng)機的研發(fā)契合了重慶丘陵山地種植的實際需求，改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低下的格局，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入了新動力。

讓智能農(nóng)機

用得起、用得好、用得方便

小試牛刀后，趙立軍對智能農(nóng)機的研發(fā)更有信心了，團隊與企業(yè)展開了進一步合作。

2024年7月，重慶文理學(xué)院官網(wǎng)掛出一條消息：該校山地智能農(nóng)業(yè)裝備及機器人團隊“一種履帶式油電混動除草機器人”等4項發(fā)明專利、實用新型專利技術(shù)，以專利權(quán)許可的方式，受讓給重慶華世丹農(nóng)業(yè)裝備制造有限公司（以下簡稱重慶華世丹），交易價格僅為1萬元。

為啥這么便宜？

重慶華世丹副總經(jīng)理黃進濤解釋，該公司是一家從事農(nóng)業(yè)機械制造和銷售30多年的企業(yè)，從2021年起，業(yè)務(wù)方向就瞄準了丘陵山地智慧農(nóng)機。了解到趙立軍團隊有諸多技術(shù)亟待轉(zhuǎn)化，他們便找上了門。

經(jīng)過商議，趙立軍團隊將4項專利技術(shù)低價許可給該公司使用1年。在此期間，團隊與公司共享產(chǎn)品帶來的經(jīng)濟效益。“并不高昂的轉(zhuǎn)讓費，不會讓企業(yè)望之卻步，后期共享的經(jīng)濟效益也能進一步激發(fā)團隊研發(fā)更多智能農(nóng)機的動力?！壁w立軍說，合作中，雙方還針對市場需求，以共同申請科研課題、聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)、共建科研實驗室和企業(yè)研發(fā)中心等模式，助推產(chǎn)學(xué)研深度合作。

比如，該團隊正和重慶華世丹基于其中的一項發(fā)明專利“一種履帶式山地果園行間株間混合式除草機器人”進行相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)，成品預(yù)計于今年12月面市。

“這款機器不僅可以除雜草，還可以清理灌木。這是我們綜合了許多農(nóng)戶的需求之后增加的功能?！壁w立軍說，因為改進了刀具，創(chuàng)新了傳動方式，增加了刀輥的轉(zhuǎn)速，使這個“小家伙”的威力更大，所經(jīng)過之處，拇指般粗的灌木和樹枝都被“吸”進刀口，讓山地果園的清理更加便捷。

自2021年以來，重慶文理學(xué)院山地智能農(nóng)業(yè)裝備及機器人團隊還與重慶智慧星光、上海聯(lián)適、重疆無人機等公司合作，以技術(shù)轉(zhuǎn)讓、項目合作等方式，共同開發(fā)了丘陵山區(qū)水旱通用稻麥聯(lián)合收割機、山地果園智能噴藥機、山地農(nóng)業(yè)無人機等10多款農(nóng)機，部分農(nóng)機已成功轉(zhuǎn)化面市。其中，與重慶華世丹合作開發(fā)的小型乘坐式微耕機，獲得“豪豐杯”2024年農(nóng)機成果推廣獎和2024年農(nóng)機裝備工業(yè)設(shè)計大賽二等獎，迄今已售出1萬多臺，實現(xiàn)銷售額近億元。

“未來，我們會和更多的企業(yè)合作，研發(fā)更多智能新能源農(nóng)機和糧油作物規(guī)模化生產(chǎn)全程智能化農(nóng)機裝備，讓老百姓用得起、用得好、用得方便?！壁w立軍說。（李志峰 王文文）